用于壓縮機的氣缸和具有其的壓縮機的制作方法

本實用新型涉及壓縮機領域，尤其是涉及一種用于壓縮機的氣缸和具有其的壓縮機。

背景技術：

相關技術中，旋轉式壓縮機的氣缸壓縮后產生的熱量由于無法及時帶走，會被氣缸吸收后造成溫度升高，對下一次吸氣冷媒進行加熱，降低了容積效率，不利于下一個循環的壓縮效率，從而會影響旋轉式壓縮機的性能。

技術實現要素：

本實用新型旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出一種用于壓縮機的氣缸，當所述氣缸用于壓縮機時，可以提高壓縮機的壓縮效率。

本實用新型的另一個目的在于提出一種具有上述氣缸的壓縮機。

根據本實用新型第一方面的用于壓縮機的氣缸，包括：氣缸本體，所述氣缸本體為鋼結構件；鋼管，所述鋼管焊接在所述氣缸本體的外周面上，所述鋼管內適于充入換熱介質以對所述氣缸本體進行冷卻。

根據本實用新型第一方面的用于壓縮機的氣缸，通過采用鋼結構的氣缸本體并在氣缸本體的外周面上焊接鋼管，氣缸強度高，且鋼管與氣缸本體的連接性能好，從而當氣缸用于壓縮機時，流經鋼管內的換熱介質可以更好且及時地帶走氣缸本體的熱量，提高壓縮機的壓縮效率。

根據本實用新型的一些實施例，所述鋼管的上端低于所述氣缸本體的上端面0.2mm-1mm，且所述鋼管的下端高于所述氣缸本體的下端面0.2mm-1mm。

根據本實用新型的一些實施例，所述鋼管的壁厚為t₁，其中所述t₁滿足：0.5mm≤t₁≤3mm。

根據本實用新型的一些實施例，所述鋼管與所述氣缸本體之間為面接觸。

根據本實用新型的一些實施例，所述鋼管為矩形鋼管或圓弧形鋼管。

根據本實用新型的一些實施例，所述鋼管與所述氣缸本體爐焊連接。

根據本實用新型的一些實施例，所述鋼管的兩端為封閉端，所述鋼管的鄰近其兩端的位置處分別設有進口管和出口管，所述進口管和所述出口管均為圓管，其中所述進口管和所述出口管之間適于連接有換熱器。

具體地，所述換熱器包括連接在所述進口管和所述出口管之間的換熱管路和設在所述換熱管路上的多個換熱片。

進一步地，與所述進口管或所述出口管相連的管路上設有泵。

根據本實用新型的另一些實施例，所述鋼管上適于設有至少一個熱管，所述熱管的第一端伸入所述鋼管內且與所述鋼管內部相通，所述換熱介質適于在所述熱管和所述鋼管之間循環流動，所述熱管的第二端位于所述鋼管外。

根據本實用新型的一些實施例，所述氣缸本體為低碳鋼結構件。

根據本實用新型的一些實施例，所述氣缸本體的最小厚度為t₂，其中所述t₂滿足：t₂≥5mm。

根據本實用新型的一些實施例，所述氣缸本體由鋼管和/或鋼條構成。

根據本實用新型第二方面的壓縮機，包括根據本實用新型上述第一方面的用于壓縮機的氣缸。

本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據本實用新型實施例的氣缸的示意圖；

圖2是圖1中所示的氣缸的剖面圖；

圖3是根據本實用新型實施例的壓縮機的剖面圖；

圖4是根據本實用新型實施例的熱管的示意圖；

圖5是圖4中所示的熱管和翅片的裝配示意圖；

圖6是根據本實用新型另一個實施例的熱管的示意圖；

圖7是根據本實用新型再一個實施例的熱管的示意圖；

圖8是圖7中所示的熱管和換熱器的裝配示意圖。

附圖標記：

100：氣缸；

1：氣缸本體；11：壓縮腔；12：滑片槽；13：吸氣口；14：排氣口；

2：鋼管；21：進口管；22：出口管；

3：熱管；31：第一端；32：第二端；33：熱槽；34：微孔；

4：翅片；5：熱交換器；51：換熱管；

200：壓縮機；

201：殼體；202：壓縮機構；203：其它管路。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

下面參考圖1-圖8描述根據本實用新型實施例的用于壓縮機200的氣缸100。氣缸100可以用于壓縮機200例如旋轉式壓縮機。在本申請下面的描述中，以氣缸100用于旋轉式壓縮機為例進行說明。當然，本領域的技術人員可以理解，氣缸100還可以用于其它類型的壓縮機200，而不限于旋轉式壓縮機。

如圖1-圖8所示，根據本實用新型第一方面實施例的用于壓縮機200例如旋轉式壓縮機的氣缸100，包括氣缸本體1和鋼管2。其中，氣缸本體1為鋼結構件。鋼管2焊接在氣缸本體1的外周面上，鋼管2內適于充入換熱介質以對氣缸本體1進行冷卻。

如圖1所示，氣缸本體1上形成有壓縮腔11和滑片槽12，滑片槽12沿氣缸100的徑向延伸，且滑片槽12的內端與壓縮腔11連通，這里，方向“內”可以理解為朝向氣缸本體1中心的方向，其相反方向被定義為“外”。滑片槽12的兩側分別設有吸氣口13和排氣口14，從吸氣口13進入的待壓縮冷媒(如低溫低壓冷媒)在壓縮腔11中被壓縮成高溫高壓冷媒后從排氣口14排出。鋼管2沿氣缸本體1的外周壁的周向延伸，且鋼管2的兩端分別鄰近上述吸氣口13和排氣口14，由此，鋼管2內的換熱介質可以更加充分地與氣缸本體1換熱，有效地降低了氣缸本體1的溫度，從而可以提高壓縮機200例如旋轉式壓縮機的壓縮效率。

具體地，壓縮機200例如旋轉式壓縮機在實際使用過程中，高溫高壓冷媒自身的熱量由于無法及時帶走，從而會被氣缸本體1吸收而使得氣缸本體1溫度升高。在本申請中，通過在氣缸本體1的外周面上設置鋼管2，流經鋼管2內的換熱介質可以及時地與氣缸本體1進行熱交換，快速降低氣缸本體1的溫度，從而不會加熱下一次吸入的待壓縮冷媒，保證了容積效率，有利于下一次循環的壓縮效率，從而提高了壓縮機200例如旋轉式壓縮機的性能。

優選地，鋼管2與氣缸本體1爐焊連接。例如，鋼管2與氣缸本體1可以在熔焊爐內采用銅釬焊的方式進行焊接，焊料優選為紫銅，并輔以助焊劑。

一方面，由于鋼結構具有良好的焊接性能，尤其是氣缸本體1為低碳鋼結構件時，利用低碳鋼焊接性能好、以及熔焊爐焊接滲透性好、焊縫熱阻小的特點，可以使外部的鋼管2與氣缸本體1充分地融為一體，進一步提高換熱效率。另一方面，鋼管2自身密封性好，使得鋼管2內的換熱介質與壓縮機200內部的冷媒互不干涉，從而保證了冷媒循環的順利進行，而且能夠承受壓縮機200例如旋轉式壓縮機內部的高壓環境，使用壽命長。此外，鋼管型材在市場上有批量供應，通用性好，且將鋼管型材切割成預定長度、再彎曲后就可以與氣缸100的外周面緊密接觸，保證焊接充分。

另外，通過采用鋼結構制成的氣缸本體1，由于鋼具備高強度、高剛性、高彈性模量，裝配過程中壓縮機200例如旋轉式壓縮機的壓縮機構202內部變形小，從而可以適當降低氣缸本體1的壁厚，例如，氣缸本體1的最小厚度為t₂，可以使t₂滿足：t₂≥5mm。而且，對于同樣尺寸的鋼結構氣缸100和傳統的鑄件氣缸100來說，由于鋼結構氣缸100的強度更高，從而鋼結構氣缸100的滑片槽12外端的圓孔處的強度也相對更高。

根據本實用新型第一方面實施例的用于壓縮機200例如旋轉式壓縮機的氣缸100，通過采用鋼結構的氣缸本體1并在氣缸本體1的外周面上焊接鋼管2，氣缸100強度高，且鋼管2與氣缸本體1的連接性能好，從而當氣缸100用于壓縮機200例如旋轉式壓縮機時，流經鋼管2內的換熱介質可以更好且及時地帶走氣缸本體1的熱量，提高壓縮機200例如旋轉式壓縮機的壓縮效率。

根據本實用新型的一些實施例，鋼管2的上端低于氣缸本體1的上端面0.2mm-1mm(包括端點值)，且鋼管2的下端高于氣缸本體1的下端面0.2mm-1mm(包括端點值)。此時鋼管2的上端和下端分別不超出氣缸本體1的上端面和下端面，從而當鋼管2與氣缸本體1焊接連接后，便于對氣缸本體1的上端面和下端面進行精加工，而不會影響鋼管2的后續使用。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”、“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“軸向”、“徑向”、“周向”指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

例如，當壓縮機200為圖3中所示的立式壓縮機200時，“氣缸本體1的上端面”和“氣缸本體1的下端面”為圖3中所示的氣缸本體1的上表面和下表面。而當壓縮機200為臥式壓縮機200(圖未示出)時，“氣缸本體1的上端面”和“氣缸本體1的下端面”為氣缸本體1的兩個側面。但無論氣缸本體1在實際使用時的具體方位如何，“氣缸本體1的上端面”和“氣缸本體1的下端面”均指的是氣缸本體1的軸向上的兩個端面。

可選地，鋼管2的壁厚為t₁，其中t₁滿足：0.5mm≤t₁≤3mm，以滿足壓縮機200例如旋轉式壓縮機內部的耐壓要求。可以理解的是，其具體數值可以根據實際壓縮機200的具體類型來確定。

根據本實用新型的一些實施例，鋼管2與氣缸本體1之間為面接觸。由此，鋼管2緊貼氣缸本體1的外周面，可以有效增加鋼管2與氣缸本體1之間的換熱面積，提高換熱效率。具體地，鋼管2與氣缸本體1接觸的一側表面優選形成為平面，如圖2所示，例如，鋼管2可以為矩形鋼管2或圓弧形鋼管2，即鋼管2的橫截面形狀為矩形、或圓弧形與直線的組合，這兩種鋼管型材在市場上均有批量供應，將鋼管型材切割之后，彎曲成與氣缸本體1的外周面相適配的形狀(如成C狀的圓弧形)，再將其焊接至氣缸本體1上即可。

根據本實用新型的一些實施例，如圖1所示，鋼管2的兩端為封閉端，例如，可以在鋼管2的兩端封堵管帽并焊接密封，該步驟可以介于將鋼管2彎曲成與氣缸本體1的外周面的形狀相適配的形狀和將其焊接至氣缸本體1之間，鋼管2的鄰近其兩端的位置處分別設有進口管21和出口管22，進口管21和出口管22均為圓管，其中進口管21和出口管22之間適于連接有換熱器(圖未示出)。進口管21和出口管22可以伸出壓縮機200例如旋轉式壓縮機的殼體201外或通過其它管路203與位于殼體201外的換熱器相連。

鋼管2、換熱器、進口管21和出口管22構成了獨立于壓縮機200內部環境的密封循環，換熱介質可以在鋼管2、換熱器、進口管21和出口管22之間循環流動。具體地，從進口管21進入到鋼管2內的換熱介質與氣缸本體1換熱后升溫，升溫后的換熱介質從出口管22流出并在換熱器中進行降溫，此時該換熱器具有冷凝器的作用，冷卻后的換熱介質再通過進口管21進入鋼管2對氣缸本體1繼續降溫。如此循環，以保證壓縮機200在整個工作過程中可以始終高效運行。可選地，換熱介質可以為液體(如水)或氣體(如冷媒)等。

其中，焊接在氣缸本體1的外周面上的鋼管2為了增大其與氣缸本體1的接觸面積，將其優選設置為非圓管，而通過將進口管21和出口管22設置為圓管，與矩形孔或圓弧形孔相比，可以方便地在殼體201上加工出適于穿過進口管21和出口管22或與進口管21和出口管22相連的上述其它管路203的圓孔，方便了與換熱器管路的連接，簡言之，方便了整個壓縮機200的生產，提高了生產效率。

具體地，換熱器可以包括連接在進口管21和出口管22之間的換熱管513路和設在換熱管513路上的多個換熱片，多個換熱片沿換熱管513路的軸向間隔設置。由此，這種換熱器的結構簡單，加工方便且成本低，而且，通過設置多個換熱片，換熱介質在流經這多個換熱片時，可以通過多個換熱片更快速地與周圍的空氣換熱，使換熱介質快速降溫。優選地，換熱片為鋁片，但不限于此。

進一步地，與進口管21或出口管22相連的管路上設有泵(圖未示出)。由此，通過設置泵，換熱介質可以在泵的泵送作用下更好地循環換熱。其中，泵優選設在與進口管21相連的管路上，溫度較低的換熱介質在流經泵的過程中可以對泵進行冷卻，從而對泵進行保護，延長了泵的使用壽命。

根據本實用新型的另一些實施例，鋼管2上還可以適于設有至少一個熱管3，如圖4所示，熱管3的第一端31伸入鋼管2內且與鋼管2內部相通，換熱介質適于在熱管3和鋼管2之間循環流動，熱管3的第二端32位于鋼管2外。此時熱管3的第一端31為敞開端，第二端32為封閉端。熱管3和鋼管2共同構成一個相對封閉的獨立循環。可選地，熱管3的內壁面為光滑壁面。當壓縮機200例如旋轉式壓縮機工作時，液態的換熱介質在鋼管2內吸收壓縮機200工作時產生的熱量后變成氣態，氣態的換熱介質通過熱管3的第一端31流向熱管3的第二端32，從而熱管3內的換熱介質可以把氣缸本體1的熱量快速地帶到殼體201外，氣態的換熱介質在第二端32處冷卻成液態后再通過熱管3的第一端31重新流回鋼管2繼續對氣缸本體1進行冷卻。

為了加強熱管3與殼體201外界環境換熱，進一步加快帶走氣缸本體1的熱量的速度，如圖5所示，可以在熱管3的第二端32外設有多個翅片4，多個翅片4相互平行且與熱管3的中心軸線垂直，以增加換熱面積，提高換熱效率。可以理解的是，翅片4在熱管3上的具體排布方式等可以根據實際要求而具體設置，以具有更好的換熱效果。

如圖6所示，熱管3的第一端31和第二端32還可以均為封閉端，熱管3的第一端31和第二端32中的其中一端伸入鋼管2內。此時熱管3自身內部構成一個封閉的獨立循環。當壓縮機200工作且熱管3的第一端31伸入鋼管2內時，液態的換熱介質在熱管3的第一端31處吸收壓縮機200工作時產生的熱量后變成氣態，氣態的換熱介質流向熱管3的第二端32，從而熱管3內的換熱介質可以把氣缸本體1的熱量快速地帶到殼體201外，氣態的換熱介質在第二端32處冷卻成液態后再流回熱管3的第一端31繼續對氣缸本體1進行冷卻。

進一步地，如圖6所示，為了更好地發揮熱管3快速帶走熱量的效果，熱管3的內壁面上可以形成有至少一個熱槽33。可以理解的是，熱槽33的具體形狀、尺寸、數量以及在熱管3內壁上的排布方式等可以根據實際要求而適應性改變，以更好地滿足實際要求。

如圖7和圖8所示，熱管3為直管，熱管3的第一端31和第二端32也可以均為敞開端，熱管3的第一端31和第二端32中的其中一端伸入鋼管2內。當壓縮機200工作且熱管3的第一端31伸入鋼管2內時，液態的換熱介質在鋼管2內吸收壓縮機200工作時產生的熱量后變成氣態，氣態的換熱介質通過熱管3的第一端31流向熱管3的第二端32，從而殼體201內的熱量可以由熱管3帶出至殼體201外，氣態的換熱介質在第二端32處冷卻成液態后再通過熱管3流回鋼管2繼續對壓縮機200進行冷卻。

進一步地，如圖7和圖8所示，為了更好地發揮熱管3快速帶走熱量的效果，熱管3的內壁面上還可以形成有多個微孔34(即尺寸較小的孔)。可以理解的是，微孔34的具體形狀、尺寸、數量以及在熱管3內壁上的排布方式等可以根據實際要求而適應性改變，以更好地滿足實際要求。

為了進一步強化換熱，如圖8所示，熱管3的第一端31和第二端32的兩端均敞開，且熱管3的位于鋼管2外的一端(例如，圖8中的第二端32)設有熱交換器5，熱交換器5與熱管3連通。具體而言，熱管3的第二端32通過熱交換器5的換熱管513與熱交換器5連通。由此，可以通過熱交換器5大幅度把熱量帶走。而且，還可以通過增加冷卻風扇或者水冷等方式實現更進一步地強化換熱，更進一步地提高換熱效率。

根據本實用新型的一些可選實施例，氣缸本體1由鋼管2和/或鋼條構成。例如，當氣缸本體1由鋼管2構成時，氣缸本體1包括第一鋼管和第一延伸部，第一延伸部由第二鋼管的一部分構成，第一延伸部設在第一鋼管的外壁上，其中第一延伸部與第一鋼管同心，由此可以使第一延伸部與第一鋼管的外壁貼合，便于第一鋼管和第一延伸部的連接。由此，通過第一鋼管和第二鋼管的一部分可以構成氣缸本體1。第一延伸部和第一鋼管可以通過釬焊(例如銅釬焊)連接。

其中，第一鋼管可以是長條管狀的鋼管型材切割適合的高度而成，第二鋼管可以是鋼管2切割成適合的高度后，再將第二鋼管沿徑向切割分成若干等份，取其中一份作為上述的第一延伸部。由此，便于采購和存儲，并可以實現批量生產，降低生產成本。

當氣缸本體1由鋼條構成時，氣缸本體1包括彎曲成環形的第一鋼條和設在第一鋼條的外壁上的至少一個第二鋼條。具體地，第一鋼條可以是長條形的鋼條型材切割適合的長度、再將其彎曲并將其兩端焊接而成，第二鋼條可以是將鋼條型材切割成適合的長度后，再將其彎曲成弧形并焊接至第一鋼條的外壁上。由此，可以降低氣缸的生產成本，由鋼條制造的氣缸可焊接性更好。

與傳統的鑄造成型的氣缸本體1相比，本實用新型的氣缸本體1是鋼結構件，由此可以降低氣缸100的重量，鋼不僅具有較好的耐磨性，其彈性模量和抗拉強度均較高，由此可以提高氣缸100的剛性，高剛性有利于氣缸100抵抗氣缸100內部壓力差，減少零件變形，改善氣缸100的裝配間隙，由此可以在保證氣缸100的強度的同時，可以較大程度減少氣缸100的壁厚，減輕壓縮機200的重量。另外，鋼管2或鋼條的加工可以實現機械化生產，大大減少了人工成本和模具成本，從而可以降低生產成本。

根據本實用新型實施例的用于壓縮機200例如旋轉式壓縮機的氣缸100，通過鋼結構氣缸本體1及鋼管2的設計，鋼具備高強度、高剛性，彈性模量高，裝配過程壓縮機構202內部變形小，可以適當降低氣缸本體1的壁厚，加強滑片槽12外端圓孔處的強度，并且，增加的鋼管2和爐焊成本不高，可以實現近等溫壓縮，降低排氣溫度，可以提升壓縮機200例如旋轉式壓縮機的性能。

如圖3所示，根據本實用新型第二方面實施例的壓縮機200例如旋轉式壓縮機，包括根據本實用新型上述第一方面實施例的用于壓縮機200的氣缸100。

根據本實用新型實施例的壓縮機200例如旋轉式壓縮機，通過設置上述的氣缸100，提升了壓縮機200例如旋轉式壓縮機的能效。

根據本實用新型實施例的壓縮機200例如旋轉式壓縮機的其他構成以及操作對于本領域普通技術人員而言都是已知的，這里不再詳細描述。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

盡管已經示出和描述了本實用新型的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由權利要求及其等同物限定。